精品解析：河南省开封市新世纪高级中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

2025-2026学年度高三上学期物理期中考试卷 一、单项选择题（本题7小题，每题4分，共28分） 1. 如图所示，快递分装车间内有两个速率恒定且相等的水平传送带甲、乙，二者高度相同且相互垂直。将一个快递由静止轻放到甲上，快递与甲共速后滑上乙，最终又与乙共速。若将快递视为质点，则甲、乙对快递摩擦力的冲量的大小之比为（ ） A. B. C. D. 2. 一款灌溉农田的水平细流喷头可在水平面内匀速转动。喷头长，角速度，喷头距水平地面高，沿喷头方向喷出水流的速率相对喷头恒为。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，，。下列说法正确的是（ ） A. 水流离开喷头瞬间，相对地面的速率为7m/s B. 水流落地瞬间，相对地面的速率为m/s C. 水流落地点形成的圆的半径为2.9m D. 水流落地点形成的圆的半径为m 3. A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，B的轨道半径较大，二者的距离x随时间变化的关系如下图。A、B间引力不计，下列说法正确的是（ ） A. 卫星A、B轨道半径之比为 B. 卫星A做圆周运动的周期为 C. 卫星B做圆周运动线速度的大小为 D. 卫星A、B做圆周运动向心加速度的大小之比为 4. 如图所示，在水平地面上放置一个质量为M的表面光滑的斜面体，斜面体下底面粗糙。在斜面上固定一轻质挡板，通过轻质弹簧连接一质量为m的小物块。开始时斜面与物块均静止，现给物块一个平行于斜面向下的瞬时冲量，在物块运动到最低点的过程中，斜面体始终保持静止。则对该过程下列说法正确的是（　　） A. 地面对斜面体支持力一直增大 B. 地面对斜面体支持力先减小后增大 C. 斜面体受到地面的摩擦力一直减小 D. 斜面体受到地面的摩擦力先增大后减小 5. 如图所示，物块、叠放在光滑水平面上，水平外力分别以①、②两种方式作用，两物块一起以最大加速度运动。已知以方式①运动时加速度大小为，、的质量之比为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以方式②运动时的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示为某容器截面，ACB为半个椭圆，水平线AB是椭圆的短轴，容器深为h，椭圆的最低点C处一小段曲线可以看成是直径为的圆的一段圆弧，容器内壁光滑，将质量为m的小球从A点由静止释放，不计小球的大小，重力加速度为g，则小球运动到最低点C点时对容器底的压力大小等于（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示为一单摆振动的情景图，O点为悬点，C点是平衡位置，A、B两点为摆球能到达的最远位置，若摆球在C点的加速度大小等于在A点的加速度大小，则最大摆角θ满足的表达式为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8. 一列简谐横波上相距x的A、B两质点的振动图像如图甲、乙所示。关于该简谐横波，下列说法正确的是（ ） A. 波长可能为 B. 波长可能为 C. 波速可能为 D. 波速可能为 9. 将一质量为的小球水平抛出，其运动轨迹上有、、三点，如图所示.其中为抛出点，小球从到和到所用时间均为，且位移大小之比为，不计空气阻力，重力加速度取.下列说法正确的是（　　） A. 小球从到动量变化量大小为 B. 小球平抛的初速度大小为 C. 小球从到重力的平均功率为 D. 小球在点的动量大小为 10. 如图所示，同一竖直平面内有两条平行且足够长的光滑直轨道，两轨道间距为0.6，与水平面夹角为。带孔的两小球P、Q用原长为0.6的轻质弹簧连接后，分别穿在两轨道上。将两球在同一水平线上由静止释放，此时弹性势能为0.32，当P球沿轨道下滑2.5时，两球第一次相距最近。已知两球质量均为1，重力加速度取，，，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两球组成的系统机械能守恒 B. 两球第一次相距最近时，两球的总动能为34.8 C. 两球第一次运动到相距最近的过程中，P球的平均速度小于Q球的平均速度 D. 两球第一次运动到相距最近的过程中，P球机械能的减小量小于Q球机械能的增加量 三、非选择题（本题5小题，共54分） 11. 某货物转运轨道的简化模型如图所示：AB段为倾角30°的粗糙斜面，与货物间的滑动摩擦因数；BC段为倾角37°的粗糙斜面，长度为5m，与货物间的滑动摩擦因数未知。某次将货物从AB段上某点静止释放，货物经过4s到达B点。货物可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度，。 （1）求货物到达B点时的速度大小； （2）若货物经过B点时速度大小不变，为了使货物最终能静止于BC段，求的最小值。 12. 在工业粒子分选设备中，水平放置的平行板电容器作为核心分选部件，其结构如图所示，上极板A固定，下极板B可上下移动，右侧设置垂直于极板的粒子收集板S，收集板上标有刻度可用于确定粒子落点位置。已知极板长度，初始时极板间距，收集板与极板右端的水平距离，收集板中心在极板初始中线上。A、B两极板间电压恒为，A板带正电。现有一批质量、电荷量的带正电粒子，以的初速度沿初始极板中线水平射入，忽略粒子重力与粒子间的相互作用。 （1）求粒子射出极板时的竖直分速度大小； （2）在实际分选作业中，需将粒子打在收集板中心下方处，工人通过移动下极板B改变极板间距，粒子仍沿初始极板中线水平射入，使粒子恰好落在目标位置，求此时极板间距。 13. 如图所示，一质量为的小球A从某位置以初速度平抛后从点无碰撞进入光滑圆弧形轨道HF。已知弧形轨道对应的圆心角，OF竖直，半径。弧形轨道固定在光滑的水平面上，点右侧某处放置有两个大小与A相同的球B、C，质量分别是与，两球用轻质弹簧相连，弹簧初始处于原长状态，A、B碰后结合成一个整体。重力加速度为，小球均可视为质点，忽略空气阻力。 （1）求小球A在点的速度大小及在点对轨道的压力大小； （2）求之后弹簧弹性势能的最大值； （3）若在A、B碰撞的同时，在C球的右侧某位置放置一个竖直弹性挡板，C球与挡板碰后原速率反弹，且碰后瞬间撤去挡板及HF轨道。由于挡板所放位置的不同，弹簧最大压缩量也可能不同，求C球与挡板碰后弹簧弹性势能最大值的取值范围。 14. 如图所示，倾角为的斜面体ABC固定在水平面上，一质量为m的小球（视为质点）用长为L的轻质细线悬挂在天花板上的M点，小球静止在N点，N点正好位于B点的正上方。现让小球在竖直面内摆动，当小球运动到N点时，突然剪断细线，小球从N点水平向右飞出落到斜面上的P点。已知N、P两点的连线与斜面垂直，且N、B两点间的高度差为H，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）求N、P两点间的距离以及小球从N点运动到P点的平均速度的大小； （2）求小球刚到达N点还未剪断细线时细线拉力的大小； （3）让小球以不同的速度从N点水平飞出落到斜面上，落点不一定为P点，若，求小球落到斜面上的速度最小时，小球平抛运动过程下落的高度。 15. 如图所示，两带电小球A和B质量均为m，所带电荷量相等，用长均为L的a、b绝缘细线悬挂于O点，两小球均处于静止状态，此时细线a中的拉力是细线b中的拉力的4倍，已知重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）判断A、B小球带同种电性还是异种电性，并求小球A的带电量q； （2）若在此空间再加一个水平方向的匀强电场，当A、B小球平衡后，细线b与竖直方向的夹角变成53°，求此时所加的匀强电场大小和此时细线上的拉力大小？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高三上学期物理期中考试卷 一、单项选择题（本题7小题，每题4分，共28分） 1. 如图所示，快递分装车间内有两个速率恒定且相等的水平传送带甲、乙，二者高度相同且相互垂直。将一个快递由静止轻放到甲上，快递与甲共速后滑上乙，最终又与乙共速。若将快递视为质点，则甲、乙对快递摩擦力的冲量的大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】传送带甲对快递摩擦力的冲量I甲=mv-0=mv 快递从传送带甲到最后与传送带乙共速时，速度改变量如下图所示 v甲=v乙=v，根据动量定理I乙=mΔv=mv 故甲、乙对快递摩擦力的冲量的大小之比为1：。 故选B。 2. 一款灌溉农田的水平细流喷头可在水平面内匀速转动。喷头长，角速度，喷头距水平地面高，沿喷头方向喷出水流的速率相对喷头恒为。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，，。下列说法正确的是（ ） A. 水流离开喷头瞬间，相对地面的速率为7m/s B. 水流落地瞬间，相对地面的速率为m/s C. 水流落地点形成的圆的半径为2.9m D. 水流落地点形成的圆的半径为m 【答案】D 【解析】 【详解】A．喷头自身的线速度为 水流相对喷头的速率为，两者垂直，因此水流离开喷头瞬间，相对地面的速率为，故A错误； B．水流喷出后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，则由 解得下落时间为 落地瞬间竖直方向的末速度为 所以水流落地瞬间，相对地面的速率为，故B错误； CD．设水流喷出瞬间速度方向与喷头方向的夹角为，则 解得 水流喷出后做平抛运动，水平方向是匀速直线运动，则水平位移为 所以水流落地点形成的圆的半径为，故C错误，D正确； 故选D。 3. A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，B的轨道半径较大，二者的距离x随时间变化的关系如下图。A、B间引力不计，下列说法正确的是（ ） A. 卫星A、B轨道半径之比为 B. 卫星A做圆周运动的周期为 C. 卫星B做圆周运动线速度的大小为 D. 卫星A、B做圆周运动向心加速度的大小之比为 【答案】B 【解析】 【分析】先通过轨道半径的和差关系求出两星的轨道半径比，再用开普勒第三定律得到周期比；结合“两星再次相距最近时，快的天体比慢的多转1圈”的追及条件，计算出两星的周期；最后利用线速度、向心加速度与轨道半径、周期的关系，逐一判断各选项的正误。 【详解】A．由题意及题图可知解得所以， 解得，，故A错误； B．对于卫星其受到的万有引力提供圆周运动的向心力根据开普勒第三定律有 其中，，解得 两星两次相距最近A比B多转1圈，满足 解得，，故B正确； C．卫星B做圆周运动的线速度大小，故C错误； D．根据向心加速度， 可得，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，在水平地面上放置一个质量为M的表面光滑的斜面体，斜面体下底面粗糙。在斜面上固定一轻质挡板，通过轻质弹簧连接一质量为m的小物块。开始时斜面与物块均静止，现给物块一个平行于斜面向下的瞬时冲量，在物块运动到最低点的过程中，斜面体始终保持静止。则对该过程下列说法正确的是（　　） A. 地面对斜面体支持力一直增大 B. 地面对斜面体支持力先减小后增大 C. 斜面体受到地面的摩擦力一直减小 D. 斜面体受到地面的摩擦力先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】CD．将斜面体与小物块整体进行分析，由于开始时斜面与物块均静止，可知小物块向下做减速运动，若弹簧处于压缩，压缩量增大，弹簧弹力增大，根据牛顿第二定律可知，其加速度增大，加速度在水平方向和竖直方向的分量均增大，水平方向有 则斜面体受到地面的摩擦力一直增大，故CD错误； AB．根据上述，在竖直方向有 可知，斜面体受到地面的支持力一直增大，故A正确，B错误。 故选A。 5. 如图所示，物块、叠放在光滑水平面上，水平外力分别以①、②两种方式作用，两物块一起以最大加速度运动。已知以方式①运动时加速度大小为，、的质量之比为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以方式②运动时的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当、之间达到最大静摩擦力时，两者的加速度最大，第①种情况，根据牛顿第二定律，对N分析有 解得 第②种情况，根据牛顿第二定律，对M分析有 解得 故选B。 6. 如图所示为某容器截面，ACB为半个椭圆，水平线AB是椭圆的短轴，容器深为h，椭圆的最低点C处一小段曲线可以看成是直径为的圆的一段圆弧，容器内壁光滑，将质量为m的小球从A点由静止释放，不计小球的大小，重力加速度为g，则小球运动到最低点C点时对容器底的压力大小等于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设小球运动到C点时的速度大小为v，根据机械能守恒有 在最低点有 解得 故选D。 7. 如图所示为一单摆振动的情景图，O点为悬点，C点是平衡位置，A、B两点为摆球能到达的最远位置，若摆球在C点的加速度大小等于在A点的加速度大小，则最大摆角θ满足的表达式为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在A点由重力分力产生的加速度，所以有 在C点，设速度为v，摆长为L，则 从A到C由动能定理可得 其中 联立可得 故选D。 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8. 一列简谐横波上相距x的A、B两质点的振动图像如图甲、乙所示。关于该简谐横波，下列说法正确的是（ ） A. 波长可能为 B. 波长可能为 C. 波速可能为 D. 波速可能为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题图可知，时刻质点A位于平衡位置且正在向y轴正方向振动，质点B位于正向最大位移处，若质点A离波源较近，则有（） 解得（） 当时， 若质点B离波源较近，则有（） 解得（） 故不可能等于，故A正确，B错误； CD．若质点A离波源较近，则波速为（） 当时， 若质点B离波源较近，则波速为（） 该情况波速不可能等于，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 将一质量为的小球水平抛出，其运动轨迹上有、、三点，如图所示.其中为抛出点，小球从到和到所用时间均为，且位移大小之比为，不计空气阻力，重力加速度取.下列说法正确的是（　　） A. 小球从到动量变化量大小为 B. 小球平抛的初速度大小为 C. 小球从到重力的平均功率为 D. 小球在点的动量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球从到，速度变化量 由动量定理有，A错误； B．的高度差为 的高度差为 的长度为 的长度为 由题意知 解得，B正确； C．小球从到，下落的高度 重力的平均功率为，C错误； D．小球在点时的速度大小 则小球在点的动量大小为，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，同一竖直平面内有两条平行且足够长的光滑直轨道，两轨道间距为0.6，与水平面夹角为。带孔的两小球P、Q用原长为0.6的轻质弹簧连接后，分别穿在两轨道上。将两球在同一水平线上由静止释放，此时弹性势能为0.32，当P球沿轨道下滑2.5时，两球第一次相距最近。已知两球质量均为1，重力加速度取，，，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两球组成的系统机械能守恒 B. 两球第一次相距最近时，两球的总动能为34.8 C. 两球第一次运动到相距最近的过程中，P球的平均速度小于Q球的平均速度 D. 两球第一次运动到相距最近的过程中，P球机械能的减小量小于Q球机械能的增加量 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因弹簧弹力做功，故P、Q两球组成的系统机械能不守恒，因此A错误； B．由几何关系可知，静止释放时弹簧长度为 小球沿轨道下滑的距离为 由系统机械能守恒有 其中 解得 故B错误； C．两小球第一次相距最近的过程中，由于时间相同，而P球位移小于Q球位移，故P球平均速度小于Q球平均速度，即C正确； D．两小球第一次运动到相距最近的过程中，两小球所受弹簧弹力始终等大反向，由于P球位移小于Q球位移，故P球克服弹簧弹力做的功小于弹簧对Q球做的功，因此P球机械能的减小量小于Q球机械能的增加量，即D正确。 故选CD。 三、非选择题（本题5小题，共54分） 11. 某货物转运轨道的简化模型如图所示：AB段为倾角30°的粗糙斜面，与货物间的滑动摩擦因数；BC段为倾角37°的粗糙斜面，长度为5m，与货物间的滑动摩擦因数未知。某次将货物从AB段上某点静止释放，货物经过4s到达B点。货物可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度，。 （1）求货物到达B点时的速度大小； （2）若货物经过B点时速度大小不变，为了使货物最终能静止于BC段，求的最小值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）对A处货物受力分析： 沿斜面方向：由牛顿第二定律 A到B由运动学公式 （2）对BC面货物受力分析： 斜面方向： B-C根据运动学公式： 解得 又因需要静止在斜面 可得 综上所述 12. 在工业粒子分选设备中，水平放置的平行板电容器作为核心分选部件，其结构如图所示，上极板A固定，下极板B可上下移动，右侧设置垂直于极板的粒子收集板S，收集板上标有刻度可用于确定粒子落点位置。已知极板长度，初始时极板间距，收集板与极板右端的水平距离，收集板中心在极板初始中线上。A、B两极板间电压恒为，A板带正电。现有一批质量、电荷量的带正电粒子，以的初速度沿初始极板中线水平射入，忽略粒子重力与粒子间的相互作用。 （1）求粒子射出极板时的竖直分速度大小； （2）在实际分选作业中，需将粒子打在收集板中心下方处，工人通过移动下极板B改变极板间距，粒子仍沿初始极板中线水平射入，使粒子恰好落在目标位置，求此时极板间距。 【答案】（1） （2）0.8m 【解析】 【小问1详解】 粒子水平方向上做匀速运动，则 粒子的加速度为 粒子离开极板时的竖直分速度大小为 联立解得 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，离开极板后做匀速运动，根据类平抛运动的规律可知，粒子速度的反向延长线交粒子水平位移的中点，如图所示 则 粒子离开极板时的竖直分速度大小为 粒子的加速度为 联立解得 13. 如图所示，一质量为的小球A从某位置以初速度平抛后从点无碰撞进入光滑圆弧形轨道HF。已知弧形轨道对应的圆心角，OF竖直，半径。弧形轨道固定在光滑的水平面上，点右侧某处放置有两个大小与A相同的球B、C，质量分别是与，两球用轻质弹簧相连，弹簧初始处于原长状态，A、B碰后结合成一个整体。重力加速度为，小球均可视为质点，忽略空气阻力。 （1）求小球A在点的速度大小及在点对轨道的压力大小； （2）求之后弹簧弹性势能的最大值； （3）若在A、B碰撞的同时，在C球的右侧某位置放置一个竖直弹性挡板，C球与挡板碰后原速率反弹，且碰后瞬间撤去挡板及HF轨道。由于挡板所放位置的不同，弹簧最大压缩量也可能不同，求C球与挡板碰后弹簧弹性势能最大值的取值范围。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 质量为的小球A从某位置以初速度平抛后从点无碰撞进入光滑圆弧形轨道，则有 解得 小球从H点到F点，根据动能定理有 在F点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，在点对轨道的压力大小为。 【小问2详解】 小球A、B碰撞，根据动量守恒定律有 之后运动过程中，当弹簧弹性势能最大时，三物体共速，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 若竖直挡板紧靠C球，则最大弹性势能为 若挡板恰好位于三球共速的位置，则最大弹性势能为 所以C球与挡板碰后弹簧弹性势能最大值的取值范围为 14. 如图所示，倾角为的斜面体ABC固定在水平面上，一质量为m的小球（视为质点）用长为L的轻质细线悬挂在天花板上的M点，小球静止在N点，N点正好位于B点的正上方。现让小球在竖直面内摆动，当小球运动到N点时，突然剪断细线，小球从N点水平向右飞出落到斜面上的P点。已知N、P两点的连线与斜面垂直，且N、B两点间的高度差为H，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）求N、P两点间的距离以及小球从N点运动到P点的平均速度的大小； （2）求小球刚到达N点还未剪断细线时细线拉力的大小； （3）让小球以不同的速度从N点水平飞出落到斜面上，落点不一定为P点，若，求小球落到斜面上的速度最小时，小球平抛运动过程下落的高度。 【答案】（1）， （2） （3）y = 1 【解析】 【小问1详解】 设N、P两点间的距离为s，即为小球做平抛运动的位移，根据几何关系可得 ，， 联立解得 ，， 则小球从N点运动到P点的平均速度的大小为 【小问2详解】 小球平抛的水平速度为 在N点，根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 设小球落在斜面上的速度为v，则有 又根据 ，， 联立可得 又根据几何关系可得 解得 可知当y = 1时，v有最小值。 15. 如图所示，两带电小球A和B质量均为m，所带电荷量相等，用长均为L的a、b绝缘细线悬挂于O点，两小球均处于静止状态，此时细线a中的拉力是细线b中的拉力的4倍，已知重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）判断A、B小球带同种电性还是异种电性，并求小球A的带电量q； （2）若在此空间再加一个水平方向的匀强电场，当A、B小球平衡后，细线b与竖直方向的夹角变成53°，求此时所加的匀强电场大小和此时细线上的拉力大小？ 【答案】（1）带异种电性， （2）细绳a的拉力2mg； 场强，细绳b的拉力 【解析】 【小问1详解】 设小球AB的质量分别为m和m，带电量分别为q和q，细线a的拉力为T，则细线b的拉力为，对A、B整体研究，细线a的拉力T=2mg 对小球B研究，根据力的平衡 解得 两电荷带异种电荷。 【小问2详解】 对A、B施加水平方向的匀强电场，A、B组成的系统始终处于平衡状态，对两球的整体分析可知，水平方向受电场力的合力为零，因此细线a始终处于竖直，则细线a的拉力仍为2mg；当细线b与竖直方向的夹角为53°时，小球A保持静止，小球B和A间的距离始终保持不变，A、B之间的库仑力大小不变，对小球B研究，根据力的平衡，水平方向 竖直方向 联立可得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $